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Similarity, uncertainty and case-based reasoning in PATDEX
(1999)
- Patdex is an expert system which carries out case-based reasoning for the fault diagnosis of complex machines. It is integrated in the Moltke workbench for technical diagnosis, which was developed at the university of Kaiserslautern over the past years, Moltke contains other parts as well, in particular a model-based approach; in Patdex where essentially the heuristic features are located. The use of cases also plays an important role for knowledge acquisition. In this paper we describe Patdex from a principal point of view and embed its main concepts into a theoretical framework.
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A Case Study on Case-Based and Symbolic Learning
(1999)
- Contrary to symbolic learning approaches, which represent a learned concept explicitly, case-based approaches describe concepts implicitly by a pair (CB; sim), i.e. by a measure of similarity sim and a set CB of cases. This poses the question if there are any differences concerning the learning power of the two approaches. In this article we will study the relationship between the case base, the measure of similarity, and the target concept of the learning process. To do so, we transform a simple symbolic learning algorithm (the version space algorithm) into an equivalent case- based variant. The achieved results strengthen the hypothesis of the equivalence of the learning power of symbolic and case-based methods and show the interdependency between the measure used by a case-based algorithm and the target concept.
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Fallbasiertes und symbolisches Lernen
(1999)
- In den letzten Jahren wurden Methoden des fallbasierten Schliessens häufig in Bereichen verwendet, in denen traditionell symbolische Verfahren zum Einsatz kommen, beispielsweise in der Klassifikation. Damit stellt sich zwangsläufig die Frage nach den Unterschieden bzw. der Mächtigkeit dieser Lernverfahren. Jantke [Jantke, 1992] hat bereits Gemeinsamkeiten von Induktiver Inferenz und fallbasierter Klassifikation untersucht. In dieser Arbeit wollen wir einige Zusammenhänge zwischen der Fallbasis, dem Ähnlichkeitsmass und dem zu erlernenden Begriff verdeutlichen. Zu diesem Zweck wird ein einfacher symbolischer Lernalgorithmus (der Versionenraum nach [Mitchell, 1982]) in eine äquivalente, fallbasiert arbeitende Variante transformiert. Die vorgestellten Ergebnisse bestätigen die Äquivalenz von symbolischen und fallbasierten Ansätzen und zeigen die starke Abhängigkeit zwischen dem im System verwendeten Mass und dem zu lernenden Begriff.
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CAbPlan - Fallauswahl und fallbasierte Steuerung von nichtlinearen, hierarchischen Planungsprozessen am Beispiel der Arbeitsplanung
(1999)
- Die Verwendung von existierenden Planungsansätzen zur Lösung von realen Anwendungs- problemen führt meist schnell zur Erkenntnis, dass eine vorliegende Problemstellung im Prinzip zwar lösbar ist, der exponentiell anwachsende Suchraum jedoch nur die Behandlung relativ kleiner Aufgabenstellungen erlaubt. Beobachtet man jedoch menschliche Planungsexperten, so sind diese in der Lage bei komplexen Problemen den Suchraum durch Abstraktion und die Verwendung bekannter Fallbeispiele als Heuristiken, entscheident zu verkleinern und so auch für schwierige Aufgabenstellungen zu einer akzeptablen Lösung zu gelangen. In dieser Arbeit wollen wir am Beispiel der Arbeitsplanung ein System vorstellen, das Abstraktion und fallbasierte Techniken zur Steuerung des Inferenzprozesses eines nichtlinearen, hierarchischen Planungssystems einsetzt und so die Komplexität der zu lösenden Gesamtaufgabe reduziert.
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Planning for Machining Workpieces with a Partial-Order, Nonlinear Planner
(1999)
- We describe a hybrid architecture supporting planning for machining workpieces. The archi- tecture is built around CAPlan, a partial-order nonlinear planner that represents the plan already generated and allows external control decision made by special purpose programs or by the user. To make planning more efficient, the domain is hierarchically modelled. Based on this hierarchical representation, a case-based control component has been realized that allows incremental acquisition of control knowledge by storing solved problems and reusing them in similar situations.
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goal-driven similarity assessment
(1999)
- While most approaches to similarity assessment are oblivious of knowledge and goals, there is ample evidence that these elements of problem solving play an important role in similarity judgements. This paper is concerned with an approach for integrating assessment of similarity into a framework of problem solving that embodies central notions of problem solving like goals, knowledge and learning.
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Bestimmung der Ähnlichkeit in der fallbasierten Diagnose mit simulationsfähigen Maschinenmodellen
(1999)
- Eine Fallbasis mit bereits gelösten Diagnoseproblemen Wissen über die Struktur der Maschine Wissen über die Funktion der einzelnen Bauteile (konkret und abstrakt) Die hier vorgestellte Komponente setzt dabei auf die im Rahmen des Moltke-Projektes entwickelten Systeme Patdex[Wes91] (fallbasierte Diagnose) und iMake [Sch92] bzw. Make [Reh91] (modellbasierte Generierung von Moltke- Wissensbasen) auf.
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Integration fallbasierter und modellbasierter Ansätze zur Diagnose technischer Systeme
(1999)
- Die Mehrzahl aller CBR-Systeme in der Diagnostik verwendet für das Fallretrieval ein numerisches Ähnlichkeitsmass. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, bei dem durch die Einführung eines an den Komponenten des zu diagnostizierenden technischen Systems orientierten Ähnlichkeitsbegriffs nicht nur das Retrieval wesentlich verbessert werden kann, sondern sich auch die Möglichkeit zu einer echten Fall- und Lösungstransformation bietet. Dies führt wiederum zu einer erheblichen Verkleinerung der Fallbasis. Die Ver- wendung dieses Ähnlichkeitsbegriffes setzt die Integration von zusätzlichem Wissen voraus, das aus einem qualitativem Modell der Domäne (im Sinne der modellbasierten Diagnostik) gewonnen wird.
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Case-based knowledge acquisition, learning and problem solving for diagnostic real world tasks
(1999)
- Within this paper we focus on both the solution of real, complex problems using expert system technology and the acquisition of the necessary knowledge from a case-based reasoning point of view. The development of systems which can be applied to real world problems has to meet certain requirements. E.g., all available information sources have to be identified and utilized. Normally, this involves different types of knowledge for which several knowledge representation schemes are needed, because no scheme is equally natural for all sources. Facing empirical knowledge it is important to complement the use of manually compiled, statistic and otherwise induced knowledge by the exploitation of the intuitive understandability of case-based mechanisms. Thus, an integration of case-based and alternative knowledge acquisition and problem solving mechanisms is necessary. For this, the basis is to define the "role" which case-based inference can "play" within a knowledge acquisition workbench. We will discuss a concrete casebased architecture, which has been applied to technical diagnosis problems, and its integration into a knowledge acquisition workbench which includes compiled knowledge and explicit deep models, additionally.
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Ähnlichkeitsbasiertes Retrieval von Fällen durch assoziative Suche in einem mehrdimensionalen Datenraum
(1999)
- Ein fundamentaler Schritt des fallbasierten Schliessens (FBS) ist das Retrieval einer handhabbaren Menge von Fällen aus einer Fallbasis, die als Grundlage für die weiteren Schritte des FBS, wie die Modifikation und Übertragung bekannter Lösungen auf einen gegebenen Problemfall, dienen.
